專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)助力轉(zhuǎn)向控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
“助力轉(zhuǎn)向”即是通過(guò)增加外力來(lái)抵抗轉(zhuǎn)向阻力，讓駕駛員只需很少的力就能夠完成轉(zhuǎn)向，讓車(chē)輛駕駛變得更加輕松，讓車(chē)輛反應(yīng)更加敏捷。隨著車(chē)輛載重的增加以及人們對(duì)車(chē)輛操縱性能的提高，簡(jiǎn)單的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求，于是人們發(fā)明了一種能夠減輕駕駛員操作負(fù)荷的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并于20世紀(jì)30年代應(yīng)用在重型車(chē)輛上。傳統(tǒng)液壓助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要包括液壓泵、方向盤(pán)輸入軸、貯油罐、助力油缸等， 采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，利用液壓泵建立一定的壓力，再經(jīng)過(guò)控制閥來(lái)調(diào)整壓力流的流量，根據(jù)車(chē)輛的行駛狀態(tài)控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在車(chē)輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，轉(zhuǎn)向動(dòng)作仍然由駕駛員完成，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油壓只對(duì)轉(zhuǎn)向起輔助作用，即利用油的壓力幫助駕駛員完成轉(zhuǎn)向動(dòng)作，使之輕便、省力。如公開(kāi)號(hào)為CN101397031A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，提供了一種液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括液壓轉(zhuǎn)向泵、儲(chǔ)液罐、轉(zhuǎn)向控制閥和助力液壓缸，所述液壓轉(zhuǎn)向泵、儲(chǔ)液罐、助力液壓缸的左右腔室分別與轉(zhuǎn)向控制閥連接，所述液壓轉(zhuǎn)向泵和儲(chǔ)液罐連接，所述液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括助力控制閥、車(chē)速采集單元和控制單元，所述助力控制閥設(shè)于連接轉(zhuǎn)向控制閥和助力液壓缸左右腔室的管路上，所述車(chē)速采集單元采集當(dāng)前車(chē)速信息并將當(dāng)前車(chē)速信息傳遞給控制單元，助力控制閥在控制單元的控制下根據(jù)當(dāng)前車(chē)速信息改變其內(nèi)液體流量大小，從而改變液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中液體流量大小。傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵，車(chē)輛行駛時(shí)不論是否轉(zhuǎn)向，液壓泵都在工作，能量消耗比較大，其助力特性不能隨車(chē)速的變化而自由調(diào)節(jié)，無(wú)法兼顧車(chē)輛低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便和高速時(shí)的良好路感，并且液壓系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各種控制油液的閥門(mén)數(shù)量繁多，后期的保養(yǎng)維護(hù)需要成本；整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使用壽命也會(huì)受到影響。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，采用直流電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓油泵，直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，根據(jù)車(chē)輛行駛速度信號(hào)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角速度信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制液壓油泵的流量，達(dá)到助力轉(zhuǎn)向的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱、儀表盤(pán)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，還包括助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置、助力轉(zhuǎn)向傳感器、助力轉(zhuǎn)向控制單元、CAN總線系統(tǒng)、助力裝置；所述助力轉(zhuǎn)向傳感器安裝在方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱上，方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置；所述儀表盤(pán)控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)CAN總線系統(tǒng)連接助力轉(zhuǎn)向控制單元。優(yōu)選的是，所述助力裝置包括助力轉(zhuǎn)向控制單元、液壓油存儲(chǔ)罐、齒輪泵、電動(dòng)泵、助力轉(zhuǎn)向接線。優(yōu)選的是，所述儀表盤(pán)控制單元包括車(chē)速測(cè)量傳感器、轉(zhuǎn)向控制燈。優(yōu)選的是，所述助力轉(zhuǎn)向傳感器通過(guò)系統(tǒng)線連接助力轉(zhuǎn)向控制單元，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角速度信號(hào)傳遞給助力轉(zhuǎn)向控制單元。優(yōu)選的是，所述液壓油存儲(chǔ)罐設(shè)有輸出油管，輸出油管連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。優(yōu)選的是，所述輸出油管包括進(jìn)油管和回油管。優(yōu)選的是，所述助力轉(zhuǎn)向控制單元整體裝置還包括限壓閥。優(yōu)選的是,所述電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)齒輪泵轉(zhuǎn)動(dòng)輸出液壓油。優(yōu)選的是，所述電動(dòng)泵采用直流電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電。本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括上述各項(xiàng)特征構(gòu)成的任意組合。本實(shí)用新型提供的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，采用直流電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓油泵，直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電。采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓油泵，使液壓油泵布置更容易，不必布置在發(fā)動(dòng)機(jī)附近，在沒(méi)有轉(zhuǎn)向操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)甚至停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可以降低能量消耗。在控制系統(tǒng)中增加電子控制和執(zhí)行元件，通過(guò)車(chē)速測(cè)量傳感器將車(chē)速傳遞給電子控制和執(zhí)行元件，控制液壓油轉(zhuǎn)換裝置改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向的助力特性，使駕駛員的轉(zhuǎn)向手力根據(jù)車(chē)速和行駛條件變化而改變，使操縱性和穩(wěn)定性達(dá)到最合適的平衡狀態(tài)。

圖I是按照本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；圖2是按照本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖3是按照本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例提供的根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)確定電機(jī)工作電壓，從而確定電機(jī)工作轉(zhuǎn)速的不意圖；圖4是按照本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例提供的車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)電壓與車(chē)速控制示意圖。附圖標(biāo)記I.方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱，2.助力轉(zhuǎn)向傳感器，3.助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置，4.液壓油存儲(chǔ)罐，5.限壓閥，6.齒輪泵，7.助力轉(zhuǎn)向控制單元，8.電動(dòng)泵，9.助力轉(zhuǎn)向接線，10. CAN總線系統(tǒng)，11.車(chē)速測(cè)量傳感器，12.轉(zhuǎn)向控制燈，13.發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，14.回油管，15.進(jìn)油管，16.助力裝置，17.儀表盤(pán)控制單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型的一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱I、儀表盤(pán)控制單元17、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13，還包括助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置3、助力轉(zhuǎn)向傳感器2、助力裝置16、CAN總線系統(tǒng)10、助力轉(zhuǎn)向控制單元7 ;液壓油存儲(chǔ)罐4、齒輪泵6、電動(dòng)泵8、助力轉(zhuǎn)向接線9、限壓閥5連接構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)——助力裝置16 ;儀表盤(pán)控制單元17包括車(chē)速測(cè)量傳感器11、轉(zhuǎn)向控制燈12。進(jìn)一步如圖2所示，助力轉(zhuǎn)向傳感器2安裝在方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱I上，方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱I連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置3，助力轉(zhuǎn)向傳感器2通過(guò)系統(tǒng)線連接助力轉(zhuǎn)向控制單元7，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角速度信號(hào)傳遞給助力轉(zhuǎn)向控制單元7。液壓油存儲(chǔ)罐4設(shè)有輸出油管，輸出油管包括進(jìn)油管15和回油管14，輸出油管連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置3。電動(dòng)泵8驅(qū)動(dòng)齒輪泵6轉(zhuǎn)動(dòng)輸出液壓油，電動(dòng)泵采用直流電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，儀表盤(pán)控制單元17與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13通過(guò)CAN總線系統(tǒng)10連接助力轉(zhuǎn)向控制單元7。CAN總線系統(tǒng)為車(chē)輛控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在系統(tǒng)內(nèi)的控制單元之間采用雙絞線串行連接方式，即各控制單元都串行連接在一起。 助力轉(zhuǎn)向控制單元根據(jù)助力轉(zhuǎn)向傳感器傳遞的方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角速度信號(hào)，以及CAN總線系統(tǒng)傳遞的車(chē)輛行駛速度信號(hào)來(lái)進(jìn)行電動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速控制，進(jìn)而控制液壓油泵油量來(lái)達(dá)到控制助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置的目的，這樣駕駛員可以根據(jù)車(chē)輛方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角速度和車(chē)輛當(dāng)前的行駛速度來(lái)確定當(dāng)前所需要的轉(zhuǎn)向助力的大小。具體如圖3所示，根據(jù)車(chē)速傳感器信號(hào)確定電機(jī)工作電壓，從而確定電機(jī)工作轉(zhuǎn)速。當(dāng)車(chē)速較低時(shí)，電機(jī)電壓為Ul，保證較大的液壓油泵流量與足夠的動(dòng)力轉(zhuǎn)向效果，當(dāng)車(chē)速大于Vl時(shí)，為了使駕駛員在駕駛過(guò)程中保持一定的路感，應(yīng)該降低轉(zhuǎn)向過(guò)程的助力效果，通過(guò)車(chē)速的負(fù)反饋?zhàn)饔?，使得電機(jī)控制器的輸出電壓隨車(chē)速的增加而下降直到車(chē)速v2對(duì)應(yīng)的較小電機(jī)電壓值U2和油泵流量。當(dāng)車(chē)輛不轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)負(fù)載較小，要求電機(jī)保證恒定轉(zhuǎn)速工作。當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)負(fù)載加大,保證電機(jī)電壓不變，電流隨負(fù)載增大而增大，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變。當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)向阻力過(guò)大時(shí)，為防止電機(jī)堵轉(zhuǎn)，可適當(dāng)減小電機(jī)轉(zhuǎn)速，增大電機(jī)扭矩。如圖4所示，當(dāng)車(chē)輛不發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)，油泵壓力和電機(jī)電流很小，電機(jī)工作在ab段上的Wl點(diǎn)，電機(jī)電樞電流和輸出功率較小。恒壓ab段的電壓值根據(jù)車(chē)速大小決定，在ab段上電機(jī)電壓保持不變，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)表現(xiàn)為常流量液壓系統(tǒng)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。需要說(shuō)明的是，上述各部分的任意組合都屬于按照本實(shí)用新型的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的范疇。
權(quán)利要求1.一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱、儀表盤(pán)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，其特征在于還包括助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置、助力轉(zhuǎn)向傳感器、助力轉(zhuǎn)向控制單元、CAN總線系統(tǒng)、助力裝置；所述助力轉(zhuǎn)向傳感器安裝在方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱上，方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置；所述儀表盤(pán)控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)CAN總線系統(tǒng)連接助力轉(zhuǎn)向控制單兀。
2.如權(quán)利要求I所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述助力裝置包括助力轉(zhuǎn)向控制單元、液壓油存儲(chǔ)罐、齒輪泵、電動(dòng)泵、助力轉(zhuǎn)向接線。
3.如權(quán)利要求I所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述儀表盤(pán)控制單元包括車(chē)速測(cè)量傳感器、轉(zhuǎn)向控制燈。
4.如權(quán)利要求I所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述助力轉(zhuǎn)向傳感器通 過(guò)系統(tǒng)線連接助力轉(zhuǎn)向控制單元，將方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角速度信號(hào)傳遞給助力轉(zhuǎn)向控制單元。
5.如權(quán)利要求2所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述液壓油存儲(chǔ)罐設(shè)有輸出油管，輸出油管連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述輸出油管包括進(jìn)油管和回油管。
7.如權(quán)利要求2所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述助力轉(zhuǎn)向控制單元整體裝置還包括限壓閥。
8.如權(quán)利要求2所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)齒輪泵轉(zhuǎn)動(dòng)輸出液壓油。
9.如權(quán)利要求2所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)泵采用直流電動(dòng)機(jī)。
10.如權(quán)利要求9所述的液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于所述直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置、助力轉(zhuǎn)向傳感器、助力轉(zhuǎn)向控制單元、CAN總線系統(tǒng)。助力轉(zhuǎn)向傳感器安裝在方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱上，方向盤(pán)轉(zhuǎn)向管柱連接助力轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置；儀表盤(pán)控制單元與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)CAN總線系統(tǒng)連接助力轉(zhuǎn)向控制單元。本實(shí)用新型的這種電機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，采用直流電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓油泵,直流電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電，這樣使液壓油泵布置更容易，在沒(méi)有轉(zhuǎn)向操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)甚至停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可以降低能量消耗。
文檔編號(hào)B62D117/00GK202624358SQ20122031506
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者白云飛, 王史偉 申請(qǐng)人:北京興科迪科技有限公司